1 . 为了实现“碳达峰”和“碳中和”的目标，将CO2转化成可利用的化学能源的“负碳”技术是世界各国关注的焦点。
方法Ⅰ：CO2催化加氢制甲醇。
以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的反应如下：
反应i：CO2(g) + 3H2(g)
CH3OH(g) + H2O(g) ΔH1=-49.0 kJ·mol-1
反应ii：CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g) ΔH2= +41.0 kJ·mol-1
反应iii：CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH3=
(1)计算反应iii的ΔH3=___________ 。
(2)一定温度和催化剂条件下，0.73mol H2、0.24mol CO2和0.03mol N2(已知N2不参与反应)在总压强为3.0MPa的密闭容器中进行上述反应，平衡时CO2的转化率、CH3OH和CO的选择性随温度的变化曲线如图所示。
①图中曲线c表示物质___________ 的变化(填“CO2”“CH3OH”或“CO”)。
②上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法不正确 的有___________ (填字母)。
A．降低温度，反应i～iii的正、逆反应速率都减小
B．向容器中再通入少量N2，CO2的平衡转化率下降
C．移去部分H2O(g)，反应iii向正反应方向衡移动
D．选择合适的催化剂能提高CO2的平衡转化率
③某温度下，t1 min反应到达平衡，测得容器中CH3OH的体积分数为12.5%。此时用CH3OH的分压表示0-t1时间内的反应速率v(CH3OH)=___________ MPa·min-1。设此时n(CO) = a mol，计算该温度下反应ii的平衡常数Kx=___________ (用含有a的代数式表示)。[已知：分压=总压 × 该组分物质的量分数；对于反应mA(g) + nB(g)pC(g) + qD(g)，
，x为物质的量分数。]
方法Ⅱ：CO2电解法制甲醇
利用电解原理，可将CO2转化为CH3OH，其装置如图所示：
(3)双极膜B侧为___________ (填“阴离子”或“阳离子”)交换膜。
(4)TiO2电极上电极反应方程式：___________ 。
方法Ⅲ：CO2催化加氢制低碳烯烃(2～4个C的烯烃)
某研究小组使用Zn-Ga-O/SAPO-34双功能催化剂实现了CO2直接合成低碳烯烃，并给出了其可能的反应历程(如图所示)。H2首先在Zn-Ga-O表面解离成2个H*，随后参与到CO2的还原过程；SAPO-34则催化生成的甲醇转化为低碳烯烃。
注：☐表示氧原子空位，*表示吸附在催化剂上的微粒。
(5)理论上，反应历程中消耗的H*与生成的甲醇的物质的量之比为___________ 。
方法Ⅰ：CO2催化加氢制甲醇。
以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的反应如下：
反应i：CO2(g) + 3H2(g)
CH3OH(g) + H2O(g) ΔH1=-49.0 kJ·mol-1反应ii：CO2(g) + H2(g)
CO(g) + H2O(g) ΔH2= +41.0 kJ·mol-1反应iii：CO(g) + 2H2(g)
CH3OH(g) ΔH3=(1)计算反应iii的ΔH3=
(2)一定温度和催化剂条件下，0.73mol H2、0.24mol CO2和0.03mol N2(已知N2不参与反应)在总压强为3.0MPa的密闭容器中进行上述反应，平衡时CO2的转化率、CH3OH和CO的选择性随温度的变化曲线如图所示。
①图中曲线c表示物质
②上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法
A．降低温度，反应i～iii的正、逆反应速率都减小
B．向容器中再通入少量N2，CO2的平衡转化率下降
C．移去部分H2O(g)，反应iii向正反应方向衡移动
D．选择合适的催化剂能提高CO2的平衡转化率
③某温度下，t1 min反应到达平衡，测得容器中CH3OH的体积分数为12.5%。此时用CH3OH的分压表示0-t1时间内的反应速率v(CH3OH)=
pC(g) + qD(g)，，x为物质的量分数。] 方法Ⅱ：CO2电解法制甲醇
利用电解原理，可将CO2转化为CH3OH，其装置如图所示：
(3)双极膜B侧为
(4)TiO2电极上电极反应方程式：
方法Ⅲ：CO2催化加氢制低碳烯烃(2～4个C的烯烃)
某研究小组使用Zn-Ga-O/SAPO-34双功能催化剂实现了CO2直接合成低碳烯烃，并给出了其可能的反应历程(如图所示)。H2首先在Zn-Ga-O表面解离成2个H*，随后参与到CO2的还原过程；SAPO-34则催化生成的甲醇转化为低碳烯烃。
注：☐表示氧原子空位，*表示吸附在催化剂上的微粒。
(5)理论上，反应历程中消耗的H*与生成的甲醇的物质的量之比为
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2 . 在某一反应温度下，已知反应(1)
的标准平衡常数为
。在相同反应条件下，反应(2)
的标准平衡常数
为
的标准平衡常数为。在相同反应条件下，反应(2)的标准平衡常数为| A．4 | B．0.5 | C．2 | D．1 |
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名校
解题方法
3 . 含氮化合物在生产生活中有重要的应用。请回答：
(1)
与含硫化合物的热化学方程式如下：
反应I：
反应II：
反应III：
_______ 
，三个反应的平衡常数的
随温度变化关系如图所示，则表示
的曲线是_______ 。
(2)合成氨工厂以“水煤气”和
为原料，采用两段间接换热式绝热反应器，由进气口充入一定量含CO、
、
、的混合气体，在反应器A进行合成氨，其催化剂III铁触媒，在500℃活性最大，反应器B中主要发生的反应为：
，装置如图。
①温度比较：气流a_______ 气流b(填“>”“<”或“=”)。
②气体流速一定，经由催化剂I到催化剂II，原料转化率有提升，其可能原因是：_______ 。
③下列说法正确的是_______ 。
A.焦炭与水蒸气制水煤气时，适当加快通入水蒸气的流速，有利于水煤气的生成
B.
反应器温度越低，终端出口2收率越高
C.终端出口2得到的气体，通过水吸收，再加热水溶液，可分离出
D.反应原料气从进气口105℃到300℃出口1，已完成氨的合成
(3)已知水中存在电离平衡
，称为自偶电离。-33℃液氨中也存在自偶电离，请写出液氨中的自偶电离方程式：_______ ，液氨自偶电离平衡常数
，在100mL液氨中加入0.0001 mol 
固体，溶解，并完全电离(忽略体积变化)，则
_______ 
。金属钾能溶解于液氨中形成蓝色的液氨溶液，反应的化学方程式为
(电子的氨合物，显蓝色)，加入固体后生成氢气，请写出离子方程式_______ 。
(1)
与含硫化合物的热化学方程式如下：反应I：
反应II：
反应III：
，三个反应的平衡常数的随温度变化关系如图所示，则表示的曲线是(2)合成氨工厂以“水煤气”和
为原料，采用两段间接换热式绝热反应器，由进气口充入一定量含CO、、、的混合气体，在反应器A进行合成氨，其催化剂III铁触媒，在500℃活性最大，反应器B中主要发生的反应为： ，装置如图。①温度比较：气流a
②气体流速一定，经由催化剂I到催化剂II，原料转化率有提升，其可能原因是：
③下列说法正确的是
A.焦炭与水蒸气制水煤气时，适当加快通入水蒸气的流速，有利于水煤气的生成
B.
反应器温度越低，终端出口2收率越高C.终端出口2得到的气体，通过水吸收，再加热水溶液，可分离出
D.反应原料气从进气口105℃到300℃出口1，已完成氨的合成
(3)已知水中存在电离平衡
，称为自偶电离。-33℃液氨中也存在自偶电离，请写出液氨中的自偶电离方程式：，在100mL液氨中加入0.0001 mol 固体，溶解，并完全电离(忽略体积变化)，则。金属钾能溶解于液氨中形成蓝色的液氨溶液，反应的化学方程式为(电子的氨合物，显蓝色)，加入固体后生成氢气，请写出离子方程式
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解题方法
4 . 2021年11月2日，第四届世界顶尖科学家碳大会——通往“双碳目标”的科技之路论坛在上海召开。我国科学家刘科提到了绿色甲醇技术，将
转化为甲醇是实现碳达峰、碳命题：中和的一种非常重要的路径。发生的主要反应如下。
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题：
(1)已知上述反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数K与温度T的关系为：
，
，
(x、y、z、A、B、C均为常数，A、C均大于零，B小于零)。则反应Ⅰ的活化能
(正) _______ 
(逆)，
的数值范围是_______ 。
(2)最近科学家采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒，可用与
合成
[
]，反应的催化剂，在发展非金属催化剂实现电催化还原制备甲醇方向取得重要进展，该反应历程的相对能量差值如图所示(部分物质未画出)。反应历程如图所示：
，其中相对较少的副产物为_______ 。
②上述合成甲醇的反应速率较慢，要使反应速率加快，主要降低下列变化中_______ (填字母)的能量变化。
A.
B.
C.
D.
(3)向三个体积均为2 L的恒容密闭容器中分别充入1 mol和3 mol ，在不同催化剂作用下仅发生反应I，测得在不同催化剂催化作用下反应相同时间内反应1中的转化率随温度变化的数据如下表所示。(
时，的转化率为66.67%。即转化了
)
①在温度为
时，催化效果最好的催化剂是_______ (填“催化剂a”、“催化剂b”或“催化剂c”)。
②温度为
时，该反应的浓度平衡常数
_______ 。
(4)当压强分别为
、
时，将
的混合气体置于某恒压密闭容器中同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，不同温度下体系中
的平衡转化率和
、
的选择性如下图所示。{[或]的选择性
}_______ (填“”或“CO”)的选择性，原因是_______ 。
②_______ (填“>”或“<”)。
转化为甲醇是实现碳达峰、碳命题：中和的一种非常重要的路径。发生的主要反应如下。Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题：
(1)已知上述反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数K与温度T的关系为：
，，(x、y、z、A、B、C均为常数，A、C均大于零，B小于零)。则反应Ⅰ的活化能(正) (逆)，的数值范围是(2)最近科学家采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒，可用
与合成[]，反应的催化剂，在发展非金属催化剂实现电催化还原制备甲醇方向取得重要进展，该反应历程的相对能量差值如图所示(部分物质未画出)。反应历程如图所示：
，其中相对较少的副产物为②上述合成甲醇的反应速率较慢，要使反应速率加快，主要降低下列变化中
A.
B.C.
D.(3)向三个体积均为2 L的恒容密闭容器中分别充入1 mol
和3 mol ，在不同催化剂作用下仅发生反应I，测得在不同催化剂催化作用下反应相同时间内反应1中的转化率随温度变化的数据如下表所示。(时，的转化率为66.67%。即转化了)温度 转化率 使用的催化剂 |  |  | |  | |
| 催化剂a | 65% | 77% | 80% | 80% | 66.67% |
| 催化剂b | 56% | 67% | 76% | 80% | 66.67% |
| 催化剂c | 48% | 62% | 72% | 80% | 66.67% |
时，催化效果最好的催化剂是②温度为
时，该反应的浓度平衡常数(4)当压强分别为
、时，将的混合气体置于某恒压密闭容器中同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，不同温度下体系中的平衡转化率和、的选择性如下图所示。{[或]的选择性}
”或“CO”)的选择性，原因是②
。
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解题方法
5 . 甲醛是重要的化工原料之一，可作为制备酚醛树脂、维纶、染料、农药和消毒剂等的原料。
(1)工业制取甲醛的方法之一为甲醇氧化法。
①已知：
、
的燃烧热分别为
、
；
；计算制备甲醛反应的反应热=_______ 。
②在容积固定为
的密闭容器中通入
空气(设空气中氧气的体积分数为
)，并加入
催化剂，在
、起始压强为
下进行反应。计算反应达到平衡时容器内
的分压_______ 。(所有气体均视作理想气体，时反应的平衡常数
)
③与工业制备甲醛的方法类似，工业制备乙醛也可采用空气氧化法，还可采用乙醇脱氢法。已知：
时
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
比较两种方法的优缺点______________ 。
(2)一种将电氧化法和电还原法联合处理含甲醛的废水的装置如图所示。
①写出阴极反应的电极反应式______________ ，阳极反应的电极反应式______________ 。
②若外电路通过
电子的电量，计算理论上能处理甲醛的质量______________ 。
(1)工业制取甲醛的方法之一为甲醇氧化法。
①已知：
、的燃烧热分别为、； ；计算制备甲醛反应的反应热=②在容积固定为
的密闭容器中通入空气(设空气中氧气的体积分数为)，并加入催化剂，在、起始压强为下进行反应。计算反应达到平衡时容器内的分压时反应的平衡常数)③与工业制备甲醛的方法类似，工业制备乙醛也可采用空气氧化法，还可采用乙醇脱氢法。已知：
时反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
比较两种方法的优缺点
(2)一种将电氧化法和电还原法联合处理含甲醛的废水的装置如图所示。
①写出阴极反应的电极反应式
②若外电路通过
电子的电量，计算理论上能处理甲醛的质量
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6 . 
溶液中存在如下平衡：
(i)
(ii)
时，
溶液中
随pH的变化关系如图，下列有关溶液的说法正确的是
溶液中存在如下平衡：(i)
(ii)
时，溶液中随pH的变化关系如图，下列有关溶液的说法正确的是| A．通入足量氯化氢，溶液橙红色加深 |
B．向溶液中加入足量的硝酸银溶液， 、 、 均减小 |
C．加入少量水稀释，平衡时 与的比值减小 |
D．由于缺少数据，无法计算 时溶液中 的浓度 |
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